氨冷冻机

压缩氨气冷冻机

氨冷冻机是压缩氨气冷冻机的一种。由反应器、氨压缩机、气液分离器、氨冷凝器、氨过冷器及氨储罐几个部分组成。

简述

主要由压缩机、冷凝器、储氨器、油分离器、节流阀、氨液分离器、蒸发器、中间冷却器、紧急泄氨器、集油器、各种阀门、压力表和高低压管道组成。其中，制冷系统中的压缩机、冷凝器、节流阀和蒸发器（冷库排管）是四个最基本部件。它们之间用管道依次连接，形成一个封闭的系统，制冷剂氨在系统中不断循环流动，发生状态变化，与外界进行热量交换，其工作过程是：液态氨在蒸发器中吸收被冷却物的热量之后，汽化成低压低温的氨气，被压缩机吸入，压缩成高压高温的氨气后排入冷凝器，在冷凝器中被冷却水降温放热冷凝为高压氨液，经节流阀节流为低温低压的氨液，再次进入蒸发器吸热气化，达到循环制冷的目的。这样，氨在系统中经过蒸发、压缩、冷凝、节流四个基本过程完成一个制冷循环。

在实际的制冷系统中，完成一次制冷循环，制冷剂需要通过上述四大件外，还通过许多辅助设备，这些设备是为了提高运行的经济性、可靠性和安全性而设置的。以双级压缩机制冷系统为例，完成一次制冷循环，氨必须依次通过低级氨压机、一级油分离器、中间冷却器、高级氨压机、二级油分离器、冷凝器、储氨器、节流阀、氨液分离器、调节站、蒸发器、再回到低级氨压缩机，这样才完成一次循环，实际制冷工艺流程是较为复杂的。

制冷学原理是一个能量转化过程。即电能转化机械能，机械能转化为热能，热能又通过氨的作用进行冷热交换，完成制冷的过程。

氨冷冻机制冷原理

从蒸发器出来的氨的低温低压蒸气被吸入压缩机内，压缩成高压高温的过热蒸气，然后进入冷凝器。由于高压高温过热氨气的温度高于其环境介质的温度，且其压力使氨气能在常温下冷凝成液体状态，因而排至冷凝器时，经冷却、冷凝成高压常温的氨液。高压常温的氨液通过膨胀阀时，因节流而降压，在压力降低的同时，氨液因沸腾蒸发吸热使其本身的温度也相应下降，从而变成了低压低温的氨液。把这种低压低温的氨液引入蒸发器吸热蒸发，即可使其周围空气及物料的温度下降而达到制冷的目的。从蒸发器出来的低压低温氨气重新进入压缩机，从而完成一个制冷循环。然后重复上述过程。

氨冷冻机的分类

按冷冻剂散热方式分类

按冷冻剂散热方式分可分为：风冷式冷水机及水冷式冷水机。风冷式冷水机，将常温的水通过冷水机的压缩机制冷到一定的温度以强化冷却工件或机器，作为单机使用，散热装置为内置之风扇，而水冷式冷冻机的冷冻剂的散热方式为循环冷却水。

按压缩机结构形式分类

氨冷冻机按压缩机形式分可分为活塞式冷冻机、螺杆式冷冻机、离心式冷冻机。

按其结构特征分类

根据其结构特征，可分为开启式、半封闭式和全封闭式三种。虽然构造各异，但它们之间也有许多共同之处，只是其结构特征不同。

开启式制冷压缩机的结构特征在于：压缩机的动力输入轴伸出机体外，通过联轴器或皮带轮与电动机联结，并在伸出处用轴封装置密封。氨压缩机和容量较大的氟利昂压缩机都采用这种结构形式。

半封闭式制冷压缩机的结构特点是：压缩机与电动机共用一主轴，并共同组装于同一机壳内，但机壳为可拆式，其上开有各种工作孔用盖板密封。

全封闭式制冷压缩机的结构特点在于：压缩机与其驱动电动机共用一个主轴，二者组装在一个焊接成型的密封罩壳中。这种压缩机结构紧凑，密封性好，使用方便，振动小、噪音小，广泛使用在小型自动化制冷和空调装置中。

氨冷冻机工况故障分析

1、蒸发器供液量不足

原因：

1）系统制冷剂不足

2）液体过滤器堵塞

3）供液电磁阀未打开或失灵

4）供液阀开度过小

以上情况同时会伴有吸气过热度增大的现象。

2、干式蒸发器导程垫片泄漏

原因：干式蒸发器导程垫片破损或移位会产生泄漏，部分制冷剂短路直接流到吸气管，实际进入蒸发器蒸发换热的制冷剂量减少，此种情况会伴有吸气温度降低甚至吸气带液的现象。

3、蒸发器内制冷剂侧传热效果差

原因：如果制冷剂含油量较大，在蒸发器内随着制冷剂的蒸发，油会分离出来，附着在换热管的表面，影响热交换。

排除方法：应当尽量减小压缩机的耗油量，及时排放冷凝器、贮液器、蒸发器内的沉油。根据使用温度选用合适的凝固温度的润滑油。

4、蒸发器载冷剂侧传热效果差

原因：蒸发器载冷剂侧生锈、结水垢或者结冰以及排管和冷风机结霜都会影响换热器的换热效果，蒸发温度降低。

排除方法：载冷剂系统应定期清洗水路，排管及冷风机及时冲霜。因此应根据使用温度选择合适浓度的载冷剂溶液。盐水溶液有腐蚀性，应采取防腐措施。

5、排气压力或冷凝压力过高

随着环境温度或冷却水温度的过高，排气压力会随之升高，这是正常现象。要确认排气压力是否过高，首先要根据排气压力查热力性质表，确定对应的冷凝温度。

氨系统中水冷式冷凝器冷凝温度应比冷却水出水温度高4～6℃，蒸发式冷凝器冷凝温度比当地湿球温度高5～10℃；氨系统中卧式和组合式冷凝器的冷凝温度应比冷却水进出口平均出水温度高7℃，风冷式冷凝器冷凝温度一般比进风温度高10～15℃，蒸发式冷凝器冷凝温度比当地湿球温度高10～15℃。

如大大超出这些温差范围，则确认排气压力过高。排气压力过高，则压缩机的功耗会大大增加。

注意事项

1、压缩机停机后必须等20分钟后才能再开机，机组本身有20分钟延时保护；

2、压缩机组模式在手动时，只能在现场PLC屏幕上开关；在远程顺序控制时，由进口压力决定开；进口压力降低，容量负荷会自动降低直至零，当容量负荷为零时机组主机不会停机将连续运行；当进口压力高于一定值，容量负荷自动增加；

3、机组进出口（压缩机进口和油氨分离器出口）有根平衡线，保证进出口有一定的压差，在油氨分离器氨出口有一单向阀，如果压差过低此单向阀会关闭；当把机组进出口平衡线的阀门关闭时，此单向阀不受压差影响，从机组进口吹扫经机组可从出口排出（当然压力要能打开此单向阀）；需查厂家附带的PID；

4、冷凝器的冷却塔水温度建议不要太低（≥25℃），否则机组出口管线（油氨分离器氨出口）压力与冷凝器压力差值太大会导致机组漏油（油氨分离器的油会被带入冷凝器），ΔP≤3KPa；

5、除空气器不需要调整，开大开小无特别要求，但须注意不凝气放空出口的氨味道；

6、气液分离器中的液氨一般不会积存，因为机组进口压力低，稍有液氨便会气化；但假如反应器处有大量液氨带过来在气液分离器内累积必须停止机组；

7、油加热器：当机组停运时油加热器开，当温度高于48.9℃时关；

8、气液分离器高液位停机处理方法：可以将机组系统压力平衡。从气液分离器接软管至储槽位置，然后将气液分离器的液体放至储槽，当气液分离器液位低于高液位报警点时，既可以开机运行。

9、过冷器壳程高液位停机处理方法：可以如上所述将过冷器内液体放至储槽。也可以将停机报警人为解除。然后将过冷器进出液口阀门关死。后将至机组吸气管路阀门开启一点点。随机组排气温度进行调节开度。利用机组运行将过冷器内过多液体吸至压缩机，但阀门开度不能过大，如过大会致使压缩机液机，会损坏轴承与转子。需工程师现场指导进行操作。

10、定期的通过反应釜的紧急泄氨器接跟软管把氨水排到桶里查看是否有油花，如果有油，则要氨系统排油。

11、如遇到氨机吸气压力高而报警引起跳机，需现场确认循环水进冷凝器有无流量，PIC0707A是否打开，如PIC0707A全开，但是循环水无流量，需立即检查冷却循环水系统是否异常，如果异常需马上处理；如果冷却水循环水正常的情况下，氨机吸气压力高，则有可能是冷凝器中有不凝气，需根据氨系统排不凝气操作指导来进行排气；

12、三台氨压缩机如长时间不开，必须一个月开一次。因为长时间不开机的话机组缺少磨合，下次运行起来容易泄漏。同样主机可根据VPL生产动设备备用切换计划表轮流设定；

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